Předmět: Lineární algebra a diskrétní matematika

« Zpět
Název předmětu Lineární algebra a diskrétní matematika
Kód předmětu NTI/LADM
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 1
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 7
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Stebel Jan, doc. Mgr. Ph.D.
  • Rálek Petr, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Přednášky: 1. Vektory v R^n, lineární kombinace, skalární součin, norma, kosinová věta, Schwarzova nerovnost. 2. Soustavy lineárních algebraických rovnic. Řádková, sloupcová a maticová reprezentace soustav. 3. Matice, základní typy a operace, inverzní matice. 4. Gaussova a Gaussova-Jordanova eliminace, LU rozklad matice. 5. Vektorový prostor, lineární závislost, lineární obal, báze, dimenze. 6. Jádro, obor hodnot a hodnost matice, Frobeniova věta. Řešení obecné soustavy lineárních rovnic. 7. Ortogonální podprostor a projekce. Základní věta lineární algebry. 8. Soustava normálních rovnic, metoda nejmenších čtverců. 9. Ortogonální matice, Gramův-Schmidtův proces, QR rozklad. 10. Permutace, determinant a jeho výpočet, rozvoj determinantu podle řádku, sloupce. Cramerovo pravidlo. 11. Vlastní čísla a vlastní vektory čtvercových matic, diagonalizace, spektrální věta. Jordanův rozklad matice. 12. Lineární transformace, jejich matice vzhledem k bazím. Jádro a obraz lineárního zobrazení. 13. Souřadnice, matice přechodu, změna matice lineárního zobrazení při změně báze. Singulární rozklad. 14. Graf, vzdálenost v grafu, nejkratší cesta, Dijkstrův algoritmus. Strom, kostra grafu. Kruskalův a Jarníkův algoritmus. Témata cvičení se shodují s tématy přednášek.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování)
  • Kontaktní výuka - 84 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 51 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 38 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test - 36 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět zahrnuje základní partie lineární algebry a diskrétní matematiky nezbytné pro hlubší porozumění principů přírodních věd. Teoretický výklad přednášek bude doplněn početními příklady na cvičeních.
Student získá znalost základů lineární algebry a diskrétní matematiky. Do určité míry se naučí abstraktnímu vnímání, formulaci a řešení reálných problémů vedoucích k soustavám lineárních rovnic, maticovým nebo grafovým úlohám.
Předpoklady
Nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních, úspěšné absolvování testů. Zkouška je písemná a ústní.
Doporučená literatura
  • Bican L. Lineární algebra a geometrie. Academia, 2009.
  • J. Matoušek, J. Nešetřil. Kapitoly z diskrétní matematiky. Karolinum, 2009. ISBN 80-246-0084-.
  • Strang, G. Introduction to Linear Algebra. Wellesley-Cambridge Press, 2003. ISBN 0-9614088-2-0.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Aplikované vědy v inženýrství (2019) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní